Сборочные робототехнические комплексы

Этот тип робототехнических комплексов по своему значению является, пожалуй, наиболее важным. Сборочные операции в машиностроении составляют до 40% себестоимости изделий, а в приборостроении ешё больше — до 50—60%. Вместе с этим степень автоматизации сборочных работ сегодня весьма низка в связи с ограниченными возможностями, которые имеют здесь традиционные средства автоматизации в виде спе­циальных сборочных автоматов. Такие автоматы применимы главным образом в массовом производстве, в то время как, например, в машино­строении до 80% продукции относится к серийному и мелкосерийном) производству. Поэтому создание гибких сборочных комплексов на базе ПР является одним из основных направлений в автоматизации сбороч­ных операций.

К сборочным операциям относятся механическая сборка, электрический монтаж, микроэлектронная сборка. Процесс сборки состоит из следую­щих последовательных взаимосвязанных операций:

· загрузка собираемых деталей в загрузочные и транспортные устройства (обычно с их ориентацией);

· перемещение деталей к месту сборки;

· базирование, т. е. фиксация в строго определенной позиции, с ориен­тацией деталей на сборочной позиции;

· собственно операция сборки, т. е. сопряжения деталей, включая часто закрепление;

· контрольно-измерительные операции в ходе сборки;

· удаление собранного узла со сборочной позиции для перемещения его на следующую позицию, если сборка не закончена.

На рис. 15.1 показан участок одного из первых отечественных робототехнических сборочных комплексов массового производства механи­ческих наручных часов на базе специальных ПР, относящийся к п. 2 при­веденной классификации. На прямоточной транспортной системе закре­плено приспособление-спутник, которое перемещается от позиции к по­зиции по прямой линии с фиксацией через равные промежутки времени.

Сборка осуществляется по принципу параллельно-последовательной сборки на всех позициях одновременно с последующим перемещением приспособления-спутника на очередной шаг. Установка оснащена специ­альными пневматическими ПР с приспособлениями, сменяемыми в зави­симости от марки собираемых часов.

Рис. 15.1. Робототехническая сборочная линия массового производства наручных часов

На рис. 15.5 показан один из первых робототехнических комплексов, осуществляющих сборку на одном рабочем месте такого достаточно сложного изделия, как пылесос. Комплекс смонтирован на сборочном столе и включает 2 электромеханических манипулятора (1, 2) с 8 степе­нями подвижности (первый (силовой) работает в вертикальной плоско­сти, а второй — в горизонтальной) и 7 телевизионных камер. 3 из них (α, β, γ) ориентированы вертикально, а 4 (А, В, С, D) — горизонтально. За­хватное устройство горизонтального манипулятора снабжено датчиками тактильными, усилия и давления. Пылесос 3 собирается из 3 узлов: фильтра 4, электродвигателя 5 и корпуса 6, которые поступают на сборку неориентированными.

Рис. 15.5.Робототехнический комплекс для сборки пылесосов¹ фирмы "Хитачи" (Япония)

Близки к сборочным роботам и часто применяются вместе с ними робо­ты для контроля размеров — измерительные машины. Их рабочим орга­ном является измерительный щуп, которым производится ощупывание контролируемого изделия в нужных точках. Обычно такие измеритель­ные машины имеют прямоугольную систему координат и ЧПУ, обеспе­чивающее точность до единиц микрометров. На рис. 15.6 показан при­мер измерительной машины.